一位母亲的直觉和科学眼光激发了对婴儿湿疹可能机制的发现。
发表在《自然》杂志上的新发现表明,皮肤树突状细胞——负责处理病原体并将其呈递给免疫系统——在婴儿期过度活跃。根据西奈山研究人员领导的一系列小鼠实验,这些细胞对尘螨、真菌和其他过敏原产生了成年皮肤细胞通常忽略的过度反应。
(图:Kathryn Knoop博士)
“这篇论文非常漂亮地表明,早期生活中的皮肤暴露(对过敏原)可能会扭曲免疫反应,”明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所免疫学副教授Kathryn Knoop博士说(Knoop未参与该研究)。这种早期的免疫扭曲可能有助于解释为什么如此多的湿疹婴儿(40%)后来发展成哮喘、过敏或鼻炎——这种联系被称为特应性进程。
为什么湿疹在婴儿期如此常见一直是一个难以解开的谜团,研究因围绕婴儿皮肤活检的伦理问题而受阻。脆弱的皮肤屏障是最普遍接受的原因,但免疫学家Yue Xing博士(她希望更好地理解自己幼子的轻度湿疹)并不信服。
Xing说,大多数研究都在小鼠——特别是成年小鼠——身上进行。但假如改用小鼠幼崽作为测试对象呢?
(图:Shruti Naik博士)
“这确实是一个创新的想法,”该研究的资深作者、纽约市西奈山伊坎医学院副教授Shruti Naik博士说。Xing是Naik实验室的博士后,也是这项新研究的第一作者。
“我们开始观察幼崽以及它们如何反应,”Naik说。“这开启了一个全新的生物学领域……是Xing的想法,我们必须在正确的年龄进行建模。”
早期生命如何塑造免疫系统
体型小、发育快的小鼠幼崽很难研究。因为它们的皮肤比人类的厚,炎症反应较弱。因此,Xing的团队绕过表皮,直接将过敏原挑战引入幼崽的免疫细胞。
她惊讶地发现这居然有效。
(图:Yue Xing博士)
“作为一名科学家,我想,‘哦,太棒了。我们有了一个新的表型,我们可以剖析所有机制,’”Xing说。“作为一位母亲,我知道我正在做的事情能够真实反映婴儿的情况,而不仅仅是解释他们敏感或过敏反应风险的普遍性。”
这些发现建立在越来越多的证据之上,这些证据表明免疫系统及其对过敏原的反应如何在生命早期演变。直到最近,科学家才开始识别相关机制,比如母乳调节肠道屏障的通透性,或者新发现的“Thetis细胞”抑制对食物的炎症反应。Knoop说,Thetis细胞的工作方式与这项最新《自然》论文重点关注的树突状细胞类似。
值得注意的是,湿疹的机制与关于免疫系统启动的最著名认知之一形成对比——即早期少量口服接触花生可以降低花生过敏风险。一些专家推测,皮肤接触对耐受性的影响与口服接触不同。
Knoop说:“该领域有很多人认为,如果婴儿首先通过皮肤接触花生酱,或者首先吸入花生颗粒并在肺部接触到它们,那么他们患花生过敏的风险就会增加,而不是他们首先通过肠道摄入并接触。”
下一步计划
Xing计划探索她注意到的一个与肺部炎症的联系。“皮肤炎症如何驱动肺部对过敏的敏感性?”她问道。“我想利用我的模型,通过更机制性的研究来弄清楚这一点。”
Knoop说,这项研究引发了许多新的问题,例如洗澡是否可以通过洗掉潜在的过敏原来帮助保持皮肤屏障健康,以及诸如耳念珠菌等关键病原体可能扮演什么角色。
“当婴儿拥有这种开放的微生物群时,潜在的病原体或致病菌种可以非常迅速地定植,”Knoop说。“了解微生物群是什么样的,以及这些病原体如何利用这些生态位来驱动这些机制,这一点非常重要。”
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